Đồ án kỹ thuật số Đồ án tốt nghiệp

Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Mục lục
Mở đầu
I.

LờI

GIớI

THIệU.......................................................................................... 4
II.

PHƯƠNG

PHáP

THựC

HIệN.................................................................... 5
III.GIớI

HạN

Đề

TàI ..................................................................................... 6
chơng I: cơ sở lý thuyết
I:

SƠ

Đồ

KHốI

Và

NHIệM

Vụ

CáC

KHốI............................ .................7
1. SƠ Đồ KHốI MạCH QUảNG CáO DùNG
EPROM ...........................7
2.

NHIệM

Vụ

CáC

KHốI ..........................................................................7
II : GIớI THIệU Và LựA CHọN CáC LINH KIệN LIÊN QUAN
ĐếN

MạCH

ĐIệN. ...............................................................................8
1

.

IC

555 ....................................................................................................8
2.

IC

7408 ....................................................................................................9
3.

IC

4040 ....................................................................................................9
4.

Bộ

NHớ

EPROM .................................................................................11
5 .GIớI THIệU CáC LINH KIệN GIAO
TIếP .......................................20
Chơng II : THIếT Kế

I:

THIếT

Kế

MạCH

NGUồN.......................................................................26
II.
XUNG...................................................................................37

MạCH

TạO


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :
III.

MạCH

Tự

MạCH

TạO

ĐộNG

RESET........................................................................42
IV

ĐịA

CHỉ...............................................................................43
V: MạCH NHớ EPROM Và MạCH HIểN THị LED
LOGIC.................45
VI

MạCH

GIAO

TIếP...................................................................................46
Chơng III sơ đồ mạch điện quảng cáo và nguyên lý làm việc
I sơ đồ nguyên lý..
.51
II nguyên lý hoạt động .........
52
KếT LUậN Đồ áN
I. ƯU NHựơc điểm của đề tài
.............................................................55
II. hớng phát triển của đề
tài .......................................................55
III.
luận.................................................................................................55

kết


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

PHụ lục.
Danh mục hình vẽ bảng biểu
Hình1.1

.Sơ

đồ

khối

mạch

quảng

đồ

chân

cáo

dùng

EPROM ...........................................4

Hình

1.2

Sơ

của

IC

555..........................................................................6
Hình

1.3

Sơ

đồ

cấu

trúc

.sơ

đồ

chân

của

IC

7408................................................7
Hình1.4

Sơ

đồ

cấu

trúc

bên

trong

IC

của

IC

trong

IC

4040..........................................................8
Hình

1.5

Sơ

đồ

chân

chi

tiết

4040............................................................8
Hình

1.6

Sơ

đồ

mô

tả

hoạt

động

bên

4040............................................9
Hình

1.7

Giản

đồ

thời

gian

IC

liệu

của

liệu

của

4040 ..................................................................9
Hình

1.8

Sơ

đồ

truy

suất

dữ

ROM........................................................11
Hình

1.9

Sơ

đồ

truy

suất

dữ

EPROM ..................................................11
Hình 1.10 Tổ chức ma trận nhớ của EPROM theo cách chon trùng
phùng .....12
Hình

1.11

Sơ

đồ

chân

EPROM

2732 ................................................................13
Hình1.12

Sơ

đồ

chân

2764..................................................................15
1

EPROM


Đồ án môn học Kỹ thuật số

Hình1.13

GVHD :

Sơ

đồ

chân

EPROM

27128................................................................17
Hình1.14

Sơ

đồ

cấu

trúc

và

sơ

đồ

chân

của

IC

74244......................................19
Hình 1.15 Sơ đồ cấu trúc và sơ đồ chân của IC UNL
2803...............................19
Hình

1.16

Thyristor

(

SCR

)

cấu

tao

và

dặc

tuyến ............................................20
Hình

1.17

cấu

tạo

triac ......................................................................................21
Hình

1.18.Đặc

tuyến

Vôn_Ampe

của

Triăc .....................................................22
Hình

1.19

Hình

dáng

của

một

số

Rơle

thhông

dụng ........................................23
Hình

2.1

Sơ

đồ

máy

biến

áp ..............................................................................25
Hình

2.2

Sơ

đồ

mạch

chỉnh

lu

1/2

chu

nửa

chu

kỳ .......................................................25
Hình

2.3

Sơ

đồ

mạch

chỉnh

lu

2

kỳ....................................................26
Hình

2.4Sơ

đồ

mạch

chinhr

lu

cầu ..................................................................27
Hình

2.5

Sơ

đồ

mạch

lọc

bằng

tụ

điện ..............................................................28
Hình

2.6

Sơ

đồ

khối

của

bản ..................................................29

2

1

mạch

ổn

áp

cơ


Đồ án môn học Kỹ thuật số

Hình

2.7

Sơ

GVHD :

đồ

khối

của

mạch

ổn

áp

nối

tiếp ...................................................30
Hình

2.8

Sơ

đồ

mạch

ổn

áp

song

song .............................................................30
Hình

2.9

Sơ

đồ

khối

của

mạch

ổn

áp

xung ........................................................31
Hình

2.10

Sơ

đồ

chân

IC

7805...........................................................................32
Hình

2.11

Sơ

đồ

mạch

cung

cấp

nguồn ............................................................35
Hình2.12

Sơ

đồ

mạch

tạo

xung

vuông

dùng

IC

555..........................................36
Hình

2.13

Sơ

đồ

cấu

trúc

IC

555........................................................................37
Hình

2.14

Sơ

đồ

khhối

xung

hoàn

chỉnh

dùng

IC

555 .......................................40
Hình

2.15

Sơ

đồ

mạch

tự

động

reset ..................................................................41
Hình

2.16

Sơ

đồ

mạch

tạo

địa

chỉ .....................................................................43
Hình 2.17 Sơ đồ mạch nguyên lý 2 IC EPROM 2764 giao tiếp với 12
led........46
Hình

2.18

Sơ

đồ

mạch

giao

tiếp

với

bóng

đèn

bống

đèn

220V .........................................47
Hình

2.19

Sơ

đồ

mạch

giaotiếp

220V/100W.........................47

3

gồm

12


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý mach quảng cáodùng EPROM giao tiếp
với 12 bóng
đèn

220V

chạy

20

chơng

trình ......................................................................49

Mở ĐầU
I. LờI GIớI THIệU
Trong xã hội Việt Nam hiện nay thì việc quảng cáo đã trở
nên quá quen thuộc đối với mọi ngời. Đồng thời thì phơng tiện
dùng để thực hiện cho công việc này ngày càng nhiều chẳng

hạn nh các phơng tiện truyền thông nh truyền hình, phát
thanh. Tuy nhiên hình thức quảng cáo dùng các hộp đèn là một
hình thức quảng phổ nhất ở các trung tâm thành phố lớn bởi
vì nó làm nổi bật cái mà nhà sản xuất muốn giới thiệu và cái
mà nhà kinh doanh muốn bán bởi vì nó đánh trúng tâm lý
của con ngời là thích để ý những cái gì lạ mắt và từ đó nó
để lại trong tâm của ngời đi đờng một cảm giác khó quên.
Chỉ bao nhiêu đó thôi là nhà sản xuất lẫn nhà kinh doanh đã
gọi là thành công.
Không những chỉ có lĩnh vực quảng cáo mới làm chú ý cái
gì mà họ muốn giới thiệu mà các lĩnh vực khác nh ngân hàng,
sân bay, trung tân chứng khoáng cũng áp dụng các kỹ thuật
4


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

này để thông báo cho khách hàng biết đợc các thông báo mà
họ muốn cho khách hàng họ biết nh: lãi xuất hàng từng ngày là
bao nhiêu,chỉ số của thị trờng chứng khoán ngày hôm đó là
bao nhiêuthì đòi hỏi kỹ thuật xử lý thật là mền dẻo. Nh
chúng ta đã biết muốn vấn đề trở nên mền dẻo chỉ có máy
tính là xử lý tốt nhất.
Nh vậy vấn đề đặt ra là kỹ thuật điều khiển và xử lý
các hộp đèn, các bảng quang báo đó nh thế nào để đáp ứng
đợc yêu cầu trên.
Trong thực tế ở nớc ta thì chúng em có nhận xét rằng
việc ứng dụng khoa học-kỹ thuật vào các lĩnh vực này còn cha

nhiều mà chủ yếu ở mức độ các hộp đèn chữ nổi,các bảng áp
phích cồng kềnh thiếu tính thẩm mỹ.
Đứng dới gốc độ là sinh viên ngành điện tử thì đây là
một vấn đề rất cần thiết để chúng em nghiên cứu và thực
hiện. Vì lý do đó trong đồ án môn học ki thuật số này, chúng
em chọn lĩnh vực quảng cáo làm đề tài nghiên cứu.

II. PHƯƠNG PHáP THựC HIệN
Có nhiều cách để làm một mạch quảng cáo nh dùng IC rời,
dùng EPROM, dùng vi xử lý, vi điều khiển hoặc dùng máy vi
tính để điều khiển mạch.
Nếu dùng IC rời thì ta sử dụng các IC giải đa hợp
(Demultiplexer) kết hợp với các Diode để làm thành mạch ROM.
Chơng trình cho loại ROM này đợc tạo ra bằng cách sắp xếp
vị trí các Diode trong ma trận, mỗi khi cần thay đổi chơng
trình thì phải thay đổi lại vị trí các Diode này (tức là thay
đổi về phần cứng). Dung lợng bộ nhớ kiểu này thay đổi theo

5


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

kích thớc mạch, kích thớc càng lớn thì dung lợng càng lớn (vì
khi tăng dung lợng thì phải thêm IC giải đa hợp, thêm các Diode
nên kích thớc của mạch tăng lên). Nếu muốn đủ bộ nhớ để chạy
một mạch quảng cáo bình thờng thì kích thớc mạch phải rất
lớn nên giá thành sẽ lên cao, độ phức tạp tăng lên. Do đó, dạng

ROM này ít đợc sử dụng trong thực tế để làm mạch quảng
cáo.
Khi thay các IC rời ở trên bằng EPROM thì kích thớc mạch
và giá thành sẽ giảm đáng kể. Kích thớc của EPROM hầu nh
không tăng theo dung lợng bộ nhớ của nó. Ngoài ra, khi muốn
thay đổi chơng trình hiển thị thì ta chỉ việc viết chơng
trình mới (thay đổi về phần mềm) nạp vào EPROM hoặc thay
EPROM cũ bằng một EPROM mới có chứa chơng trình cần thay
đổi. Việc thay đổi chơng trình kiểu này thực hiện đơn
giản hơn rất nhiều so với cách dùng IC rời ở trên. Đặc biệt, khi
có yêu cầu hiển thị hình ảnh thì việc sử dụng EPROM để
điều khiển là hợp lý nhất, nó đơn giản hơn nhiều so với việc
dùng vi xử lý hoặc máy vi tính để điều khiển. Điều này đợc
giải thích nh sau: do vi xử lý và máy vi tính muốn giao tiếp với
bên ngoài đều phải thông qua chơng trình và các IC ngoại vi
còn EPROM thì giao tiếp trực tiếp và không cần chơng trình
điều khiển nó. Vì phải dùng chơng trình nên tín hiệu điều
khiển đa ra ngoài tuần tự, không đợc liên tục nh EPROM nên
khi muốn hiển thị hình ảnh thì sẽ gặp nhiều khó khăn.
Khi vi xử lý tham gia vào thì mạch quảng cáo sẽ có đợc
nhiều chức năng hơn, tiện lợi hơn nhng cũng đắt tiền hơn. Với
kit vi xử lý điều khiển quảng cáo ta có thể thay đổi chơng
trình hiển thị một cách dễ dàng bằng cách nhập chơng trình
mới vào RAM (thay đổi chơng trình ngay trên kit, không cần

6


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

phải tháo IC nhớ ra đem nạp chơng trình nh EPROM). Do vi xử
lý có nhiều chức năng nên việc lập trình nội dung chơng
trình cũng đợc thực hiện một cách dễ dàng. Tuy nhiên, khi sử
dụng vi xử lý để làm mạch quảng cáo thì giá thành của mạch
lại tăng lên nhiều so với khi sử dụng EPROM vì kit vi xử lý cần
phải có EPROM lu chơng trình điều khiển cho vi xử lý, các IC
ngoại vi (giao tiếp bàn phím, hiển thị,), các RAM để nhớ chơng trình, các phím nhập dữ liệu (do có phím nên kích thớc
mạch tăng lên nhiều) Ngoài ra, do vi xử lý phải gửi dữ liệu ra
IC ngoại vi (thờng là 8255A) rồi mới điều khiển việc hiển thị
trên bảng đèn nên khi cần hiển thị hình ảnh thì cách dùng vi
xử lý sẽ phức tạp hơn nhiều so với khi dùng EPROM (nh đã giải
thích ở trên).
Ngoài ra, mạch quảng cáo còn có thể đợc điều khiển
bằng máy vi tính. Tuy nhiên, khi dùng máy tính để điều khiển
quảng cáo thì rất đắt tiền, chiếm diện tích lớn mà chất lợng
hiển thị cũng không hơn so với khi dùng EPROM.
Qua các phơng án đợc nêu ra ở trên thì cách sử dụng
EPROM đợc chọn vì đáp ứng đợc yêu cầu của một mạch quảng
cáo bình thờng, giá thành lại rẻ hơn và mạch điện đơn giản
hơn so với khi dùng kit vi xử lý hoặc dùng máy vi tính, việc thay
đổi chơng trình cũng dễ dàng hơn nhiều so với việc can
thiệp vào phần cứng nh cách dùng các IC rời.
III. GIớI HạN Đề TàI
Nh đã giới thiệu ở trên khi thiết kế mạch bảng quảng cáo
dùng EPROM thì gặp một số hạn chế nh: Chơng trình đợc
định sẵn bởi ngời viết chơng trình, khi muốn thay đổi nội
dung chơng trình để ứng dụng cho các bảng khác thì phải
viết lại toàn bộ chơng trình và thậm chí còn phải thay đổi

7


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

cả kết cấu phần cứng. Mặt khác do thời gian hạn chế nên đề
tài chỉ dừng lại ở việc thiết kế sơ đồ nguyên lý và sơ đồ
mạch in chứ cha đi đến việc lắp ráp hoàn chỉnh.

Chơng I : cơ sở lý thuyết
I: SƠ Đồ KHốI Và NHIệM Vụ CáC KHốI
Dới đây là sơ đồ khối của một mạch quảng cáo dùng
EPROM hiển thị bằng bóng đèn 12V AC.
1. SƠ Đồ KHốI MạCH QUảNG CáO DùNG EPROM

Khối
hiển
thị
LED
Logic
Khối
tạo dao
động
(xung
Clock)
Fuse

~
220V

Khối
giải mã
địa
chỉ

Khối
nguồn
cung
cấp

Khối
bộ nhớ
EPRO
M

Khối
Mạch
giao
tiếp

Khối
Đèn
hiển
thị
12V

+5

V
+12
V

12V
C

Hình 1.1
2. NHIệM Vụ CáC KHốI:
_ Khối tạo dao động (xung Clock): Có chức năng tạo ra
tần số xung Clock (tần số có thể thay đổi đợc) đa đến khối
giải mã địa chỉ.
8


Đồ án môn học Kỹ thuật số

_

GVHD :

Khối giải mã địa chỉ: Chỉ hoạt động khi có đầy

đủ nguồn cung cấp và có xung Ck đa đến. Khối này nhận
xung Ck từ mạch tạo xung đa đến, đầu ra của khối là mã số
nhị phân đa đến làm tín hiệu quét địa chỉ cho khối bộ nhớ
EPROM.
_ Khối bộ nhớ EPROM: Đây đợc coi là khối trung tâm
của mạch, bản thân của khối chứa toàn bộ dữ liệu gồm 20 chơng trình hoạt động của bảng quảng cáo. Mỗi khi có địa chỉ
đa đến dữ liệu ở ô nhớ tơng ứng đợc lấy ra làm tín hiệu

điều khiển các đèn.
_ Khối hiển thị Led Logic: Gồm 12 Led đơn xếp thành
một hàng để hiển thị trạng thái các ngõ ra của EPROM.
_ Khối mạch giao tiếp: Tín hiệu đầu vào là tín hiệu
mức logic lấy từ đầu ra khối bộ nhớ EPROM đa đến. Các
tín hiệu này điều khiển các linh kiện giao tiếp để làm
sáng các bóng đèn 12V.
_ Khối đèn hiển thị 12V.DC: Là hệ thống 12 bóng đèn
độc lập 12V thắp sáng cho 12 ô chữ của bảng quảng cáo.
_ Khối nguồn cung cấp: Có chức năng chuyển điện áp
xoay chiều 12V thành điện áp một chiều cung cấp cho toàn
mạch. Điện áp một chiều đợc lấy ra hai mức + 5V (cung cấp
cho các khối: tạo dao động, giải mã địa chỉ và khối bộ nhớ
EPROM) và +12V (cung cấp cho khối giao tiếp).
II : GIớI THIệU Và LựA CHọN CáC LINH KIệN LIÊN QUAN
ĐếN MạCH ĐIệN.
1. IC 555
Đây là IC loại 8 chân đợc sử dụng rất phổ biến để làm:
mạch đơn ổn, mạch dao động đa hài, bộ chia tần, mạch trễ,
Nhng trong mạch này, IC 555 đợc sử dụng làm bộ tạo xung

9


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Ck .
Thời gian tồn tại chu ký xung đợc xác lập bởi mạch định

thời R, C bên ngoài. Dãy thời gian tác động hữu hiệu từ vài
micrô giây đến vài giờ.
IC này có thể nối trực tiếp với các loại IC TTL / CMOS /
DTL .

4

R

VCC

8

Sau đây là sơ đồ chân và chức năng của các chân :
Q
DC

TR

1

2

7

CV

GND

5

3

TH

6

555

Hình 1.2
Chân 1 : ( GND ) Nối mass .
Chân 2 : ( TRIGGER ) Nhận xung kích để đổi trạng thái
Chân 3 : ( OUTPUT ) Ngõ ra
Chân 4 : ( RESET ) Trả về trạng thái đầu
Chân 5 : ( CONTROL VOLTAGE ) Lấy điện áp điều khiển tần
số dao động
Chân 6 : ( THRESHOLD ) Lập mức ngởng cho tầng so sánh
Chân

7 : ( DISCHARGE ) Đờng xả điện cho tụ trong mạch

định thời
Chân 8 : ( Vcc ) Nối với nguồn dơng
2. IC 7408
Đây là IC cổng AND 2 ngõ vào bên trong gồm có 4 cổng
với số chân là 14. Chân 7 là chân mass, chân 14 là vcc.
-

Sơ đồ cấu trúc và bảng trạng thái

Input
A
0
0
1

B
0
1
0

Out
put
Y
0
0
0

U1:D

14

U1:C

12

9
11

13

8
10

7408

7408

U1:A

U1:B

1

4
3

2

7

6
5

7408

7408
10

7408

Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Hình 1.3
3. IC 4040:
IC 4040 là bộ đếm nhị phân không đồng bộ gồm 12
tầng Flip-Flop, cả 12 ngõ ra này (Oo~O11) đều đã đợc đệm trớc khi đa ra ngoài.
Chân MR (Master Reset) tác động ở mức cao, khi MR tác
động thì toàn bộ các ngõ ra của IC bị kéo xuống mức thấp
bất chấp trạng thái của chân CP lúc đó.
IC 4040 thờng đợc dùng làm bộ chia tần số, đợc sử dụng
trong các mạch làm trễ hoặc để điều khiển sự hoạt động
của các bộ đếm khác.
IC 4040 có sơ đồ chân và sơ đồ cấu tạo bên trong nh
sau:

* Sơ đồ cấu trúc bên trong

Hình 1.4
* Sơ đồ chân chi tiết của

10

CLK

1 1 1 1 1 1 1 9
6 5

1 CP\O
0
O9 3
O7 2
V
O104
O8 MR
DD
0

4040
O1 O5 O4 O6 O3 O2 O1 VSS
1 2 3 4 5 6 7 8
1

11
11

MR

Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9

Q10
Q11

4040

9
7
6
5
3
2
4
13
12
14
15
1

IC 4040


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Hình 1.5
* Chức năng các chân của IC 4040 nh sau:
- VDD, VSS: hai chân cấp nguồn của IC. VDD nối với nguồn
dơng , VSS nối với nguồn âm. ở mạch này VDD đợc nối đến
+5V, VSS đợc nối với mass (0V).

- CP: clock input, chân nhận xung của IC. Để IC hoạt động
đợc thì phải có xung đa vào nó (vì bộ đếm thực chất là các
bộ chia tần số nên bắt buộc phải có tần số ngõ vào mới lấy đợc
tần số cần chia ở ngõ ra). IC 4040 hoạt động với cạnh xuống
của xung tác động: khi xung đa vào IC chuyển từ trạng thái
logic cao về trạng thái logic thấp thì bộ đếm sẽ đếm lên một
xung (hoặc tần số ở ngõ ra đợc chia đôi thêm một lần nữa).
- MR: master reset input, chân này dùng để reset IC,
tác động ở mức cao. Khi chân MR đợc đa lên mức logic cao
thì IC 4040 bị reset làm toàn bộ các ngõ ra của nó bị kéo
xuống mức logic thấp.
- Các ngõ ra O0 ~ O11: parallel outputs, các ngõ ra song
song của IC.
* IC 4040 có sơ đồ mô tả hoạt động bên trong nh
sau:

12


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Hình 1.6
* IC 4040 có giản đồ thời gian nh sau:

Hình 1.7
4. Bộ NHớ EPROM
4.1. GIớI THIệU TổNG QUáT Về CáC IC NHớ EPROM:
EPROM là một loại trong họ các IC nhớ. Nó có thể lập trình

đợc và xóa đợc rất nhiều lần. Trớc khi biết cách sử dụng EPROM
thì ta cũng nên xem qua một chút về ý nghĩa của tên gọi
cũng nh quá trình phát triển của nó.
Bộ nhớ bán dẫn đợc chế tạo đầu tiên có tên gọi là ROM
(ROM: Read Only Memory có nghĩa là bộ nhớ chỉ đọc). Với
ROM, ta chỉ có thể đọc dữ liệu ra chứ không thể viết dữ
liệu mới vào nó bất cứ khi nào ta muốn. ROM có cách truy xuất
dữ liệu nh sau:

13


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Các ngõ vào điều khiển
OE, CE, PGM, VPP

ĐầU VàO ĐịA
CHỉ
A0,A1,A2.....An

ROM

Hình 1.8
Dữ LIệU VàO RA
D0,D1,....Dm

ROM nhận mã số vào (các đờng địa chỉ) và cho mã số ra

tơng ứng (dữ liệu cần truy xuất) khi đợc các ngõ vào điều
khiển cho phép. Do không thể ghi dữ kiện mới vào nên ROM
chỉ đợc sản xuất hàng loạt ở số lợng lớn và ghi cùng một chơng
trình có độ phổ dụng cao (chơng trình đợc sử dụng trong
nhiều ứng dụng thực tế với số lợng lớn).
Để đáp ứng cho các nhu cầu riêng biệt hay các yêu cầu có
độ phổ dụng không cao (sử dụng với số lợng ít), ROM thảo chơng đợc đã đợc chế tạo (PROM: Programable ROM nghĩa là
ROM có thể lập trình đợc). Tuy nhiên, với PROM thì ngời sử
dụng chỉ ghi chơng trình đợc có một lần, nếu ghi sai hay
muốn đổi chơng trình khác thì phải thay PROM mới. Để
khắc phục thiếu sót này, EPROM đã đợc chế tạo.
EPROM (Erasable PROM: ROM có thể lập trình đợc và xóa
đợc). EPROM có hai loại là UV-EPROM (Ultra Violet EPROM:
EPROM xóa bằng tia cực tím) và E-EPROM (Electrically EPROM:
EPROM xóa bằng xung điện). Do UV-EPROM đợc sử dụng rộng
rãi hơn E-EPROM nên khi nói đến EPROM thì thờng là nói đến

14


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

UV-EPROM. EPROM đợc xóa bằng cách rọi tia cực tím với bớc
sóng và cờng độ thích hợp trong khoảng thời gian mà nhà sản
xuất quy định vào cửa sổ xóa trên lng EPROM. Việc xóa EEPROM đợc thực hiện bằng các xung điện nên sẽ dễ dàng,
nhanh chóng và chính xác hơn khi xóa EPROM. Tuy nhiên, để
xóa đợc E-EPROM thì cần phải có các mạch xóa riêng biệt cho
từng loại E-EPROM, và mạch xóa này phải hoạt động tốt, nếu

không sẽ làm cho E-EPROM hoạt động không bình thờng
(không nh mạch xóa EPROM, có thể xóa đợc nhiều loại EPROM
trong cùng một lúc và chỉ cần sử dụng cùng một mạch xóa và
nếu mạch xóa có bị hỏng thì ta chỉ không xóa đợc EPROM
chứ không ảnh hởng gì tới sự hoạt động của nó sau này).
Thời gian gần đây có xuất hiện thêm loại IC nhớ mới: bộ
nhớ Flash (có ngời gọi là Flash ROM). Nguyên lý hoạt động của
bộ nhớ Flash cũng giống nh E-EPROM, chỉ có điện thế xóa
thấp hơn và tốc độ làm việc của nó nhanh hơn so với EEPROM. Bộ nhớ Flash này thờng đợc sử dụng thay thế cho các
ổ đĩa mềm và cứng trong các máy tính xách tay (Notebook).
Bộ nhớ Flash có thể hoạt động gần mềm dẻo nh RAM nhng lại
không bị mất dữ liệu khi bị mất điện.
Các EPROM thờng đợc ký hiệu bắt đầu bằng 27xxx, với x
là các số chỉ dung lợng của EPROM và tính bằng Kbit. Chẳng
hạn nh EPROM 2708 có dung lợng bộ nhớ là 8 Kbit (tơng đơng 1
Kbyte do EPROM 2708 có bus dữ liệu dài 8 bit), EPROM 2764
có dung lợng là 64 Kbit (8 Kbyte), EPROM 27256 có dung lợng là
256 Kbit (32 Kbyte)

15


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

4.2. CáCH TRUY XUấT Dữ LIệU CủA EPROM:
Các EPROM đều có cách truy xuất dữ liệu nh sau:
DATA
OUTPUTS

OE\
CE\
PGM\

OUTPUT
CONTROL

OUTPUT
BUFFER

Y DECODER

Y
GATING

X DECODER

MATRIX
MEMORY

Hình 1.9

ADDRESS
INPUTS

Nguyên lý hoạt động của EPROM khi ở chế độ đọc dữ
liệu nh sau (giải thích dựa vào hình vẽ trên): địa chỉ đặt
vào EPROM sẽ đợc giải mã thành các địa chỉ hàng và địa chỉ
cột riêng biệt bên trong nó (do ma trận nhớ đợc tổ chức theo

cách chọn trùng phùng) nhờ các mạch X DECODER và Y
DECODER. Dữ liệu ứng với địa chỉ này sẽ đợc đa đến bộ
đệm ngõ ra (OUTPUT BUFFER) và chỉ đợc phép xuất ra khi đợc sự cho phép của bộ điều khiển xuất dữ liệu (OUTPUT
CONTROL). Do đó các chân OE, CE phải ở mức logic thấp (0V);
các chân PGM, VPP phải ở mức logic cao (VCC) khi EPROM
đang ở chế độ đọc dữ liệu.
Tổ chức ma trận nhớ theo cách chọn trùng phùng: địa chỉ

16


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

của một tế bào nhớ đợc quy định bởi địa chỉ hàng và địa
chỉ cột, chỉ có những tế bào nhớ mà địa chỉ hàng và địa
chỉ cột đều ở mức logic cao thì mới đợc chọn để đa dữ liệu
ra ngoài. Để hiểu rõ hơn về cách tổ chức ma trận nhớ theo
cách chọn trùng phùng, ta hãy xem hình vẽ sau:

Giải mã Y(giải mã cột)
1 TRONG N

Hình
1.10

Giải mã
X
(giải mã

hàng)
1
TRONG
M

đờng
bít

Các dơng
từ Y (cột)

Tế bào
nhớ (1 bit)

Các đờng
từ X
(hàng)

Cổn
g
đệm
ngõ
Dữ liệura

ra

Tổ CHứC MA TRậN NHớ THEO CáCH CHọN TRùNG PHùNG

17

Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Ta nhận thấy trong hình vẽ trên thì tế bào nhớ chỉ có
một bit. Khi muốn số lợng bit ở ngõ ra tăng lên thì số lợng bit
trong một tế bào nhớ phải tăng lên theo, và lúc này số lợng đờng bit cũng phải tăng lên tơng ứng, kéo theo số cổng đệm
ngõ ra cũng phải tăng lên theo.
Chẳng hạn nh EPROM 2764 có 8 bit ở ngõ ra thì tế bào
nhớ của nó phải là 8 bit, 8 bit này đợc đa đến 8 đờng bit riêng
biệt, mỗi đờng bit cũng đợc nối đến một bộ đệm ngõ ra riêng
biệt.

4.3. KHảO SáT vai EPROM THÔNG DụNG:
4.3.1. EPROM 2732:
EPROM 2732 là một IC nhớ có dung lợng 4 Kbyte, gồm 12
đờng địa chỉ, 24 chân. Các chân đợc sắp xếp nh sau
2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1
4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3
A10CE D D D D D
VCC A A A11
OE/VP
7
4
3
8
9
6
5

P

1 2

3

2732
5

A A A A A A D D D GN
35 26 17 08 09 1
1
53 44
2
71 62
1 D1
0 1 2
A A

Hình 1.11. SƠ Đồ CHÂN EPROM 2732
EPROM 2732 có bảng trạng thái hoạt động nh sau:

18


Đồ án môn học Kỹ thuật số

Pins

GVHD :

CE

OE/VPP

VCC

Outputs

(18)

(20)

(24)

(9 ~11, 13

MODE
Read

~17)
VIL

VIL

+5V

Dout

Standby

VIH

Dont Care

+5V

High Z

Program

VIL

VPP

+5V

Din

Program

VIL

VIL

+5V

Dout

VIH

VPP

+5V

High Z

Verify
Program
Inhibit

Chức năng các chân:
- VCC, GND: là hai chân cấp nguồn cho EPROM, VCC nối
với +5V, GND nối mass (0V). Nguồn nuôi cho EPROM cần có độ
ổn định cao. Khi cấp nguồn thì phải luôn luôn đúng cực
tính, không đợc phép sai.
- CE: chip enable, chân chọn IC. Chỉ ở trạng thái chờ và
cấm nạp trình thì chân này mới ở mức logic cao, các trạng thái
còn lại thì nó phải ở mức logic thấp. Khi CE đợc đa lên mức
logic cao thì các ngõ ra của EPROM sẽ ở trạng thái tổng trở
cao, bất chấp trạng thái logic ở các ngõ vào còn lại.
- OE/VPP: chân này có hai chức năng là cho phép xuất dữ
liệu và điều khiển nạp trình. Khi EPROM đang đọc dữ liệu
thì chân này phải ở mức logic thấp, còn khi nạp chơng trình
thì chân này phải ở mức logic cao (VPP, giá trị VPP này đợc
nhà sản xuất quy định).
A0 ~ A11: các đờng địa chỉ của EPROM, khi nạp chơng

19

Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

trình hoặc truy xuất dữ liệu thì đều cần các đờng địa chỉ
này. Khi áp địa chỉ ô nhớ cần truy xuất hoặc cần nạp chơng
trình vào thì các bộ giải mã hàng và giải mã cột bên trong
EPROM sẽ chọn lấy tế bào nhớ ở đúng địa chỉ cần truy xuất
hoặc nạp trình để từ đó dữ liệu đợc lấy ra (lúc truy xuất)
hoặc nạp vào (khi nạp trình).
- D0 ~ D7: các đờng dữ liệu của EPROM. Khi EPROM
đang nạp trình thì nó có nhiệm vụ đa dữ liệu vào bên trong
EPROM, còn khi đang đọc thì nó lại lấy dữ liệu từ bên trong
EPROM đa ra ngoài. Do khi ở trạng thái chờ thì các đờng dữ
liệu này sẽ ở trạng thái tổng trở cao nên ta có thể mắc song
song các ngõ ra của nhiều EPROM lại với nhau đợc, điều này
rất thiết thực với những ứng dụng cần nhiều bộ nhớ.
4.3.2. EPROM 2764:
EPROM 2764 có dung lợng nhớ lớn gấp đôi EPROM 2732 (8
Kbyte), nó có tất cả là 28 chân. Trong đó có 13 chân đợc dùng
làm đờng địa chỉ, 8 chân làm đờng dữ liệu, các chân còn
lại dùng cấp nguồn và điều khiển

EPROM 2764 có sơ đồ chân nh sau:
2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1
8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5
VCCPGMN A8 A9 A11 OE A10CE D7 D D D D
\
C

6
5
3
4
1

2764

2

3

5

A A A A D0 D D GN
D
1
2
1 2 73 64 55 46 37 28 19 10 1 1
1
1
0 1 2 3 4

VPP A12 A A A A

20


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Hình 1.12 SƠ Đồ CHÂN EPROM 2764
EPROM 2764 có bảng trạng thái nh sau:
Mode

CE

OE

PGM

VPP

VCC

Outputs

Pins

(20

(22

(27)

(11)

(28)

(11~13,

)

)

Read

VIL

VIL

VIH

VCC

VCC

Dout

Standby

VIH

X

X

VCC

VCC

High Z

Program

VIL

X

VIL

VPP

VCC

Din

Program

VIL

VIL

VIH

VPP

VCC

Dout

Verify

VIH

X

X

VPP

VCC

High Z

15~19)

Program
Inhibit
Chức năng các chân của EPROM:
- VCC, GND: cấp nguồn cho EPROM, +5V cho VCC, GND
nối mass.- CE: chân chọn IC. Cũng giống nh EPROM 2732,
chân này chỉ ở mức logic cao khi ở trạng thái chờ hoặc cấm
nạp trình. Khi EPROM ở các trạng thái còn lại thì chân này ở
mức logic thấp.
- OE: chân cho phép xuất dữ liệu ra ngoài. Khi ở trạng
thái đọc hoặc kiểm chơng trình (ở cả hai trạng thái này
EPROM đều xuất dữ liệu) thì chân OE phải ở mức logic thấp.
ở các trạng thái còn lại của EPROM thì mức logic của chân này

không quan trọng (mức logic thấp hay cao đều không ảnh hởng đến quá trình làm việc của EPROM).
- PGM: chân điều khiển việc nạp trình của EPROM. Khi
EPROM đang đọc dữ liệu thì PGM ở mức logic cao (VCC). Khi
đang nạp chơng trình thì PGM đợc hạ xuống mức thấp trong
khoảng thời gian 50 ms. Mỗi lần có xung này thì dữ liệu đợc
21


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

đa vào ô nhớ có địa chỉ tơng ứng với địa chỉ đang đặt
vào EPROM.
- VPP: ở trạng thái đọc (Read) hoặc chờ (Standby) thì
VPP = VCC, khi ở trạng thái nạp chơng trình (Program), kiểm
chơng trình (Program Verify) hoặc cấm nạp chơng trình
(Program Inhibit) thì VPP = VPP, giá trị VPP này tùy thuộc từng
loại EPROM và đợc nhà sản xuất cung cấp.
- A0 ~ A12: các đờng địa chỉ của EPROM. Lúc nạp trình
cũng nh truy xuất dữ liệu đều cần địa chỉ cho EPROM.
Chính nhờ các đờng địa chỉ này mà dữ liệu bên trong
EPROM đợc tổ chức một cách có trật tự, giúp cho việc truy
xuất dữ liệu này đợc thực hiện một cách dễ dàng.
- D0 ~ D7: các đờng dữ liệu của EPROM, nhận dữ liệu đa vào EPROM khi nạp chơng trình và đa dữ liệu ra khi EPROM
ở trạng thái đọc.
NC: No internal Conection, chân này đợc để trống
(không nối với bất kỳ chân nào khác).
4.3.3. EPROM 27128:
EPROM 27128 có dung lợng nhớ là 16 Kbyte, số lợng chân

cũng nh cách bố trí các chân giống hệt nh EPROM 2764, chỉ
có chân NC của EPROM 2764 đợc thay bằng chân A13 (đờng
địa chỉ cuối cùng) của EPROM 27128.
EPROM 27128 có sơ đồ chân nh sau:
28 2 2 2 2 2 2 21 20 19 1 1 1 1
7 6 5
3 2
8 7 6 5
VCCPGM A13 A8 4A9 A11 OE A10CE D7 D D D D
\
\
\
6
5
3
4

27128

1 2

3

5

A A A A D0 D D GN
D
1
2
1

1
1 2 73 64 55 46 37 28 19 10 1 1
0 1 2 3 4

VPP A12 A A A A

22


Đồ án môn học Kỹ thuật số

GVHD :

Hình 1.13 SƠ Đồ CHÂN EPROM 27128
Bảng trạng thái, chức năng các chân, cách truy xuất dữ
liệu cũng nh nạp trình của EPROM 27128 đều giống với
EPROM 2764
4.4.4. Bảng tóm tắt một số thông số của IC EPROM
thông dụng.
Thời

Dung
Tên IC

luợng
(KBit)

2716
2732
2732A

2764A
27C64
27C128
27C256
27C512
27C010

16K
32K
32K
64K
64K
128K
256K
512K
1024K

Tổ

gian

Số

Điện áp

chức

truy

chân

Vpp

2K X 8
4K X 8
4K X 8
8K X 8
8K X 8
16K X 8
32K X 8
64K X 8
128K X

suất
450 ns
450 ns
200 ns
200 ns
120 ns
150 ns
150 ns
150 ns
150 ns

24
24
24
28
28
28

28
28
32

25V
25V
21V
12.5V
12.5V
12.5V
12.5V
12.5V
12.5V

8
5. GIớI THIệU CáC LINH KIệN GIAO TIếP
Do đề tài này là mạch quảng cáo nên các ứng dụng của
những linh kiện điện tử giao tiếp công suất lớn trên đợc giới
thiệu ở đây chỉ xoay quanh vấn đề giao tiếp với bóng đèn
12V DC.
Để đáp ứng cho các yêu cầu về hiển thị lớn nh các bảng
quảng cáo đặt ở quảng trờng thì cần phải dùng đến các thiết
bị điện tử công suất lớn. Có nhiều loại linh kiện có thể dùng đợc nh : Các linh kiện đóng cắt không tiếp điểm và linh kiện
đóng cắt có tiếp điểm.
1.

IC Đệm

23